• 제목/요약/키워드: 외기부하

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가스터빈 프리스월 시스템의 외기 온도와 터빈 부하 조건에 따른 탈설계점 특성 분석 (Off-design Characteristics for Ambient Air Temperature and Turbine Load of Gas Turbine Pre-swirl System)

  • 박현우;이정수;조건환;조진수
    • 한국항공우주학회지
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    • 제47권12호
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    • pp.881-889
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    • 2019
  • 가스터빈 이차 유로의 프리스월 시스템은 터빈의 효율을 높이고 소재의 수명을 연장하기 위해 설치되는 냉각 장치이다. 본 연구에서는 프리스월 시스템의 설계점을 기준으로 가스터빈 외기 온도와 터빈 부하 변화에 따른 탈설계점 분석을 수행하였다. 탈설계점에서 내부 유동의 특성을 분석하기 위하여 유량계수와 단열계수를 비교하였다. 터빈 부하 증가에 따라 시스템 내부 냉각 공기의 체적 유량이 증가하였고, 단열계수 또한 20% 터빈 부하와 비교하여 100% 터빈 부하에서 30.46% 상승하였다. 외기 온도가 증가할수록 질량 유량과 냉각 공기의 밀도는 감소하였지만 체적 유량은 상승하였으며, 결과적으로 프리스월 시스템 내부의 냉각 성능은 향상되었다. 프리스월 시스템 출구에서 -20℃ 외기 온도와 비교하여 55℃ 외기 온도의 단열계수는 14.82% 향상되었다.

지열 히트펌프 전기부하 예측을 위한 신경망 적용 방법 (Neural Network Application for Geothermal Heat Pump Electrical Load Prediction)

  • 사트리오 아닌디토;강은철;이의준
    • 한국태양에너지학회 논문집
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    • 제32권3호
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    • pp.42-49
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    • 2012
  • 신경망방법은 공학, 경영 그리고 정보기술과 같이 다양한 분양에서 널리 사용되어지고 있다. 신경망방법은 기본적으로 예측, 제어, 식별과 같은 기능을 가지고 있는데, 본 논문에서는 신경망방법을 이용하여 C사의 모델 T의 히트펌프 전기부하를 예측하였다. 부하예측은 시스템을 더욱 효율적이고, 적절하게 만들기 위해 필요하다. 본 논문에서 사용된 히트펌프는 지열원 히트 펌프 시스템이다. 이 지열 히트 펌프의 부하는 사전에 미리 예측되어진 외기온도 및 건물 열부하에 따라 측정 학습된 전력 소비량으로 겨울에는 난방, 여름에는 냉방에 대한 전력 부하를 예측할 수 있다. 이 신경망방법은 신경망 학습 순서를 통해 부하 예측을 위해 히트펌프의 성능데이터를 필요로 한다. 이 부하 예측 인공지능망 방법으로 외기 온도별 건물 통합형 지열 히트 펌프 부하가 예측되어질 수 있다.

부하예측 외기냉방에 의한 건물에너지 절약에 관한 연구 (A Study on Building Energy Saving using Outdoor Air Cooling by Load Prediction)

  • 김태호;유성연;김명호
    • 설비공학논문집
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    • 제29권2호
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    • pp.43-50
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    • 2017
  • The purpose of this study is to develop a control algorithm for outdoor air cooling based on the prediction of cooling load, and to evaluate the building energy saving using outdoor air cooling. Outdoor air conditions such as temperature, humidity, and solar insolation are predicted using forecasted information provided by the meteorological agency, and the building cooling load is predicted from the obtained outdoor air conditions and building characteristics. The air flow rate induced by outdoor air is determined by considering the predicted cooling loads. To evaluate the energy saving, the benchmark building is modeled and simulated using the TRNSYS program. Energy saving by outdoor air cooling using load prediction is found to be around 10% of the total cooling coil load in all locations of Korea. As the allowable minimum indoor temperature is decreased, the total energy saving is increased and approaches close to that of the conventional enthalpy control.

지열원 멀티열펌프 시스템의 용량가변 특성 연구 (Capacity Modulation of a Ground Source Multi-Heat Pump in the Part Load Condtions)

  • 조찬용;오명석;최종민
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2010년도 추계학술대회 초록집
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    • pp.120-120
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    • 2010
  • 에너지 절약적 차원에서 한 대의 실외기에 다수의 실내기가 접속되는 개별공조형 멀티 열펌프에 관한 연구 및 개발과 보급이 증대되고 있다. 본 연구에서는 복수의 실내기를 갖고 가변속 압축기를 채용한 지열원 물대공기 멀티열펌프시스템을 학교 현장에 설치하여 제조사의 운전 제어 알고리즘에 따라 일일 냉난방 실증 성능 특성을 분석하였다. 2008년 9월 30일의 냉방부하가 낮은 일자에 대하여 시간에 따른 부하 변동에 따라 압축기의 용량가변으로 실내기 냉방용량은 정격용량 대비 17.1%에서 111.3%의 범위에서 변이되었으나, 열펌프 유닛의 일일 최대 COP는 6.2를 나타냈으며, 일일 평균 열펌프 유닛 COP는 4.5로 열펌프 유닛 인증 기준 이상의 성능을 나타냈다. 2008년 11월 10일 대비 2008년 12월 15일에는 시스템 가동 중의 평균 외기온도가 $9.6^{\circ}C$ 감소하였으나, 각 재실공간의 용도별 부분 부하특성으로 11월 10일 보다 난방 부하량이 작게 나타났다. 하지만, 12월 15일에는 부하량이 매우 작아서 11월 10일보다 잦은 압축기 가변에 따른 손실로 일일 평균 COP가 낮게 나타났다. 2009년 1월 12일에는 정격 용량대비 94%의 부하율로 11월 10일과 12월 15일 대비 4배 이상의 부하량으로 압축기 용량 가변율이 작아서 난방용량과 COP 변화율이 작게 나타났다. 2009년 1월 12일에는 지중순환수의 실외열교환기 유입온도가 2008년 12월 15일보다 감소하고, 시스템의 난방용량 증가로 상대적으로 응축기와 증발기 크기가 감소한 효과로 히트펌프 유닛 COP가 감소하였으나, 본 지열원 열펌프 제조사에서 생산하고 있는 본 지열원 시스템과 동일한 압축기 등을 채용한 동일 용량의 공기열원 열펌프의 1월 12일 외기온도 $-10^{\circ}C$에서의 열펌프 유닛 COP 대비 70% 우수한 성능을 나타냈다. 본 지열원 히트펌프의 2008년 11월 10일의 일일 평균 히트펌프 유닛 COP는 외기온도가 낮고 일일 부하량이 크게 나타난 1월 12일의 일일 평균 히트펌프 유닛 COP 대비 37% 높게 나타났으나, 지중순환펌프의 정속운전으로 시스템 요구 지중순환수 유량 증가에 따른 성능 향상보다 소비전력 증가 영향이 커서 1월 12일의 시스템 COP 보다 33.3% 작은 값을 나타냈다. 본 연구의 용량 가변형 압축기를 채용한 지열원 멀티 히트펌프 유닛을 지열원 냉난방 시스템의 히트펌프 유닛으로 사용할 경우 시스템 최적화를 통한 시스템 COP 향상과 연간에너지 절감을 이루기 위해서는 히트펌프의 용량 변화 시에 지중순환펌프의 순환 유량 최적화를 위한 효율적 운전 제어 알고리즘 개발이 요구된다.

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냉방부하에 영향을 미치는 외기 환경조건의 상관관계에 관한 연구 (A Study on Correlation of Outdoor Environmental Condition about Cooling Load)

  • 이제묘
    • 설비공학논문집
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    • 제24권11호
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    • pp.759-766
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    • 2012
  • To estimate the cooling load for the following day, outdoor temperature and humidity are needed in hourly base. But the meteorological administration forecasts only maximum and minimum temperature. New methodology is proposed for predicting hourly outdoor temperature and humidity by using the forecasted maximum and minimum temperature. The correlations for normalized outdoor temperature and specific humidity has been derived from the weather data for five years at Seoul, Daejeon and Pusan. The correlations for normalized temperature are independent of date, while the correlations for specific humidity are linearly dependent on date. The predicted results show fairly good agreement with the measured data. The prediction program is also developed for hourly outdoor dry bulb temperature, specific humidity, dew point, relative humidity, enthalpy and specific volume.

공동주택의 최적 열공급을 위한 난방부하 예측에 관한 연구 (Prediction of Heating Load for Optimum Heat Supply in Apartment Building)

  • 유성연;김태호;한규현;윤홍익;강형철;김경호
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제36권8호
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    • pp.803-809
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    • 2012
  • 지역난방 시스템의 최적 스케쥴 제어를 위해서는 난방부하 예측이 필요하다. 공동주택의 난방부하는 복잡한 변수들의 영향을 받기 때문에 손쉬운 난방부하 예측을 위해 사용하기 쉬우며 효용성 있는 예측방법의 개발이 필요하다. 본 연구에서는 익일의 시간별 난방부하를 예측하기 위해 단순화된 외기조건 예측방법과 부하 예측방법을 제안하였다. 난방부하 예측을 위해 건물설계서에서 쉽게 얻을 수 있는 간단한 사양과 예측된 온습도가 사용되었다. 제안된 방법의 타당성을 검증하기 위해 지역난방 시스템으로부터 시간별로 실측된 난방부하와 예측된 결과를 비교하였다. 예측된 외기조건은 실측된 값과 비교하여 변화양상이 잘 일치하였다. 예측된 난방부하와 측정된 난방부하를 비교한 결과, 시간별, 일별, 월별 모두 예측과 실측이 비교적 잘 일치하였으며, 난방기간 동안 월별 부하의 평균 오차는 약 4.68%로 비교적 작은 값을 가졌다.

외기냉방을 이용한 냉방부하 절감 연구 (Reduction of Cooling Load using Outdoor Air Cooling)

  • 김민용;김영일;정광섭
    • 한국지열·수열에너지학회논문집
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    • 제7권1호
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    • pp.51-58
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    • 2011
  • Due to enhanced sealing and insulation of buildings, extensive use of glasses for building envelopes and increased use of heat generating office equipments, energy consumption of modem buildings for cooling is steadily increasing. With outdoor air cooling(ODAC) system, cooling load can be reduced by exchanging indoor air with the cold outdoor air during spring and fall seasons. If ODAC is operated based only on temperature, total cooling load may virtually increase if the outdoor humidity is high. To overcome this problem, ODAC should be controlled based on enthalpy. In this work energy saving characteristics of enthalpy controlled ODAC is studied using dynamic simulation. The result shows that cooling load can be reduced by 27% by adopting ODAC.